آهن قراضه چیست؟

آهن‌قراضه (Scrap) به قطعاتی فلزی گفته می‌شود که به علت اصطکاک، شکستگی، پوسیدگی یا هر تغییر فیزیکی یا شیمیایی دیگر حالتی غیرقابل استفاده به خود گرفته‌اند. این قطعات را آهن قراضه یا ضایعات فلزی نیز می‌گویند. آهن قراضه و فولاد ماده اولیه مناسبی در تهیه محصولات فولادی جدید محسوب می­ شود. آهن قراضه براساس عیار آهن موجود در آن طبقه بندی شده و برای ذوب در کوره های فولادسازی آماده می ­شود. آهن قراضه اصلی‌ترین منبع فلزی جهت شارژ در کوره­ های القایی بوده و در کوره­ های قوس الکتریکی حدود ۳% بار فلزی را تشکیل می دهد. در ادامه به طور خلاصه منابع تأمین آهن قراضه، شاخصه‌های مهم کیفی و عملیات آماده‌سازی بیان می‌گردد.

 

منابع تأمین قراضه:

الف) قراضه برگشتی خط (Return Scrap)

۱-ضایعات خط تولید حاصل از عملیات فولاد‌سازی و نورد:

بهترین و تمیزترین قراضه ممکن می‌باشد و دارای حداقل مقدار کثیفی و مواد غیرفلزی است.

نحوه آماده‌سازی: صرفاً برش‌کاری

مانند: محصولات فولادی و برگشتی ضایعات ایجاد‌شده از خطوط ساخت فولادسازی‌ها

۲-آهن قراضه‌های دارای آلودگی‌های زیادتر از حد معمول:

نیاز به پاکسازی دارد. مانند ته‌تاندیش‌ها: درون آن‌ها استوپر‌های نسوز و آجرهای نسوز بجای مانده که امکان شکستن الکترود‌ را فراهم می‌کند.

۳-ذوب‌های ریخته‌شده در چاله‌های اضطراری(خرسک):

بواسطه وجود سربارۀ زیاد، برش‌کاری به سادگی مقدور نیست.

ب) قراضه‌های خریداری‌شده (Purchase Scrap)

۱-قراضه‌های بازیافت شده از کالاهای تجاری:

با وجود مشکل بودن عمل جداسازی، بیشتر در دسترس است.

شامل دورریز فلزی حاصل از لوازم‌خانگی و بسته‌بندی مواد‌ غذایی، انواع خودرو‌های از رده خارج، موتور یخچال، شاسی اتومبیل سنگین، سروته آبگرمکن بدون رسوب، ضایعات در و پنجره‌های مستعمل، آبگرم‌کن بدون رسوب برش‌خورده، تنه دوچرخه و موتورسیکلت، دیفرانسیل اتومبیل، اگزوز، سیم‌لاستیک

۲-قراضه‌های بازیافت شده از تجهیزات صنعتی، ساختمان‌ها و پل‌ها:

نیاز به عملیات آماده‌سازی شدید دارد و از نظر حجم بسیار بزرگ می‌باشند (با برش مکانیکی یا با مشعل برش کوچک می‌شوند).

مانند: ضایعات صنایع تولیدی، دکل‌های انتقال نیرو، صنایع نفت و پتروشیمی، آهن‌آلات باقی‌مانده از خرابی سیل و زلزله، ضایعات خطوط ریل راه‌آهن و ماشین‌آلات راه‌سازی، قالب بتن، سرتیرآهن، تکه نبشی، تکه ناودانی، انواع میلگرد، لوله سیاه صنعتی، تسمه‌های کلاف شده، حلب بهداشتی، هسته ترانس، دینام، انواع فیلتر روغنی

شاخصه‌های مهم در آهن‌قراضه:

۱-ابعاد

۲-درجه کیفی

۳-دانسیته (جرم حجمی): برابر با نسبت حجم قراضه(متر مکعب) به وزن قراضه(تن) است.

جدول ۱ – انواع آهن قراضه بر اساس دانسیته حجمی

عوامل مورد توجه در تأمین آهن قراضه:

۱-دسترسی

۲-قیمت

۳-آنالیز شیمیایی

۴-دانسیته

۵-عوامل مزاحم

آماده‌سازی قراضه جهت ارسال به کارخانه فولادسازی:

در اینجا ذکر دو نکته ضروری می­باشد:

الف) عامل اصلی تعیین قیمت آهن قراضه، کوره­ های القایی هستند و باتوجه به پراکندگی کوره ­های القایی موجود در کشور، قیمت آهن قراضه در هر منطقه با توجه به نیاز و میزان مصرف کوره­ ها تعیین می ­شود، بنابراین روند مشخصی را نمی ­توان به صورت جامع برای آن­ها در نظر گرفت. به طور کلی کوره ­های القایی حدود ۵۰% آهن قراضه مصرف می­ کنند که این میزان در کوره­ های قوس الکتریکی حدود ۳% است و مابقی استفاده آن­ها آهن اسفنجی می ­باشد.

ب) در خصوص تعیین کیفیت آهن قراضه و کنترل کیفیت آن در ذیل به برخی ناخالصی­ها اشاره می ­گردد که متأسفانه در صورت عدم دقت نظر ممکن است با ترکیب این ناخالصی­ها علاوه بر برهم زدن تناسب قیمت آهن قراضه، مخاطرات جبران ناپذیر مکانیکی و انسانی را نیز بوجود آورد. بنابراین کنترل کیفی و خرید آهن قراضه بدون ناخالصی و با درجه بندی صحیح، فرآیند پیچیده ­ای است که دارای ارزش فراوانی می­ باشد. برخی از موارد ناخالصی به شرح ذیل می ­باشد:

• پوسته­ های اکسیدی خطوط فولاد سازی و نورد که توسط عده­ای با قیمت ۵% آهن قراضه جمع ­آوری و خریداری شده و به طرق مختلف از جمله قراردادن آن­ها در پیت حلبی و جایگذاری در بار پرس استفاده می­ شوند.
• ناخالصی­ هایی مانند سربارۀ کف کوره که دارای کیفیت پایینی ­می ­باشد را در بار پرس یا فله قرار می ­دهند.
• قراردادن بلوک سیمانی خرد شده در داخل بار
• پر کردن فیلتر کامیون­ ها و پرس آن
• قراردادن پرس­های حلب کوچک در بار پرس روغنی، که عملاً جایگزینی بار با کیفیت و قیمت پایین­تر به­ جای بار ارزنده ­تر می­ باشد.
• بدنه آبگرمکن را با خاک پرکرده و مجدداً جوش می­ دهند و …

نحوه قرارگیری آهن قراضه در کوره

در انتهای این مقاله نحوه قرارگیری آهن قراضه در کوره، نمایش داده شده و نکات مربوطه بیان می ­گردد.

آهن قراضه سبک: آهن قراضه ‌های سبک از جمله براده یا تراشه اولین موادی است که در سبد ریخته می ‌شوند. با این کار از کف کوره در مقابل ضربه‌ محافظت می ‌شود.

آهن قراضه سبک ته سبد را پوشانده و از گیرکردن سایر انواع آهن قراضه در میان چنگک‌های سبد جلوگیری می‌کند. وجود آهن قراضه ‌های سبک در کف سبد باعث ایجاد سریع‌تر حمام مذاب در کف کوره‌ های قوس می ‌شود.

آهن قراضه سنگین: لایه‌ی بعدی قراضه معمولاً، از قطعات سنگین و مواد بزرگ مثل ورق و اسکلت فلزی تشکیل شده است. به‌هنگام ذوب فروریخته و باعث شکستن الکترودها می‌ شوند.

مشکلات زیر را باید در نظر داشت:

• مشکلات طول آهن قراضه و بزرگی آن در حین شارژ کردن شامل جلوگیری از بسته شدن درب کوره، خسارت واردکردن به الکترودها و ایجاد خسارت به سقف و پانل‌های کوره
• مشکلات آهن قراضه سبک: شامل اکسید شدن و نهایتاً کاهش راندمان با مصرف انرژی بالا، و آهن قراضه با دانسیته پائین و چسبیدن به دیوارها و کوره
• مشکلات آهن قراضه‌ سنگین: قراضه ‌های سنگین به راحتی در زیر الکترودها ذوب نمی ‌شود و شرایط قوس پایدار نمی‌ شود و زمان جهت ذوب کامل طولانی می‌ شود.

برای جلوگیری از مشکلات فوق بهترین حالت این است که آهن قراضه‌ ها به‌صورت مخلوطی از سبک و سنگین استفاده شود.